Waarom is de meting van de baseline neuronale activiteit van belang voor targetvalidatie?

Het vaststellen van de baseline elektrische activiteit via MEA-registraties vóór de toepassing van echografie biedt een controletoestand om neuromodulatie-effecten te kwantificeren, waardoor wordt gegarandeerd dat waargenomen veranderingen het gevolg zijn van stimulatie en niet van spontane variabiliteit, wat cruciaal is voor een nauwkeurige beoordeling van de target engagement.

Hoe draagt het isoleren van de echovariabele bij aan beslissingen in de discovery-pipeline?

Het gebruik van een gecontroleerde transducer-opstelling met koppelingsgel en isolatie met parafilm zorgt ervoor dat veranderingen in de vuursnelheid van neuronen uitsluitend kunnen worden toegeschreven aan gefocust ultrageluid, waardoor effecten in target-validatieworkflows betrouwbaar kunnen worden toegeschreven aan de onafhankelijke variabele.

Wat maken kwantitatieve metingen van afhankelijke variabelen uit MEA-registraties mogelijk?

MEA-afgeleide metingen van veranderingen in de vuursnelheid vóór en na blootstelling aan ultrasoon geluid bieden objectieve, kwantificeerbare eindpunten om stimulatiecondities te vergelijken, wat structuur-activiteitsrelaties en lead-optimalisatie bij het screenen van neuromodulatoren ondersteunt.

Waarom zijn replicatievereisten belangrijk voor crossfunctionele samenwerking?

Door ten minste vijf minuten te wachten tussen de sonicatieronde laat men de neuronen terugkeren naar de basislijn, wat reproduceerbare responsen over replicaten waarborgt; dit is essentieel voor het genereren van consistente gegevens die de go/no-go-beslissingen in multidisciplinaire projectteams onderbouwen.

Welke statistische analysevaardigheden zijn vereist voor de implementatie van deze methode?

De mogelijkheid om FUS-triggerpulsen af te stemmen op MEA-registratietriggers en om transfergegevens te analyseren op basis van veranderingen in de vuursnelheid is noodzakelijk om neuromodulatie-effecten statistisch te evalueren, waardoor een strikte vergelijking van de neuronale activiteit vóór en na de behandeling mogelijk is.

Ultrasound-Induced Neuromodulation Using a Microelectrode Array System

JoVE Encyclopedia of Experiments

Neurowetenschap

0 weergaven • 2:56 min • July 8th, 2025

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Begin with a microelectrode array or MEA system containing a parafilm-covered multi-well MEA plate and a focused ultrasound transducer above it.

One of the MEA wells contains media with human iPSC-derived neurons over embedded microelectrodes, where the neurons communicate with each other via electrical signals.

Set up the transducer for the emission of ultrasound waves.

Apply degassed coupling gel on the parafilm and lower the transducer to establish contact with the gel without air bubbles for efficient ultrasound transmission.

Next, the MEA system records the electrical signals from the neurons via the microelectrodes to obtain a baseline neuronal activity.

Using the transducer, apply continuous high-frequency ultrasound waves, which pass through the coupling gel and parafilm and reach the neurons.

The ultrasound waves excite the neurons and modulate their electrical activity. Re-record this electrical signal.

An increase in neuronal activity after ultrasound treatment, compared to pre-treatment, confirms the successful neuromodulation.

To begin, aspirate the culture medium to fill a single well in a 24-well neuron culture plate having embedded microelectrode arrays or MEA. After preparing three hundred milliliters of degassed and deionized water, carefully fill it in the focussed ultrasound or FUS transducer cone. Using a customized threaded rod, secure the 3D-printed holder to a frame. Position the frame such that the head of the FUS transducer is over the well that will be stimulated. Use a rubber band to secure parafilm over the well on the 24-well MEA plate containing the medium and the human induced pluripotent stem cells or hIPSCs.

Gerelateerde video's

0 Bekeken

Laatst bijgewerkt: 22 augustus 2026

Ultrasound-Induced Neuromodulation Using a Microelectrode Array System

Overzicht

Belangrijkste componenten van de studie

Wetenschappelijk vakgebied

Achtergrond

Doel van de studie

Gebruikte methoden

Belangrijkste resultaten

Conclusies

Veelgestelde vragen

Relevantie voor de Industrie

Strategische Toepassingen in Biofarmaceutisch R&D

Vroege ontdekking & targetvalidatie

Screening & assayontwikkeling

Translationeel & Preklinisch Onderzoek

Integratie van Pipeline & Workflow

Operationele en bedrijfsmatige impact

Overwegingen voor implementatie

Veelgestelde vragen over biofarmaceutica

Opname en moduleren van Epileptiform activiteit in knaagdier hersenen plakjes gekoppeld aan micro-elektrode Arrays

Gerichte echografie geïnduceerde bloed-hersenbarrièreopening voor het richten op hersenstructuren en het evalueren van chemogenetische neuromodulatie

Oprichting van een elektrofysiologisch platform voor het modelleren van ALS met regionaal specifieke menselijke pluripotente stamcel-afgeleide astrocyten en neuronen

Monitoring Seizure-Induced Neural Electrical Activity in Brain Slices Using Microelectrode Arrays

Een procedure voor het implanteren van georganiseerde Arrays van microwires voor Single-unit Opnamen in Awake, Gedragen Dieren

Een methode voor het systematisch Elektrochemische en elektrofysiologische evaluatie van neurale registrerende elektroden

Direct-current stimulatie en multi-elektrode Array Registratie van Inbeslagneming-achtige activiteit in de muizen Brain Slice Voorbereiding

Chirurgische opleiding voor de inplanting van Neocortical micro-elektrode Arrays gebruikmakend van een menselijk kadaver Formaldehyde-fixed-Model

Interfacing Microfluidics met micro-elektrode Arrays voor het bestuderen van de neuronale communicatie- en axonale signaal vermeerdering

Microinjectrode systeem voor gecombineerde geneesmiddel infusie en elektrofysiologie